[发明专利]一种利用赤泥制取热铁水及副产品的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种利用赤泥制取热铁水及副产品的工艺方法。

背景技术

赤泥，其主要成分为：氧化铝5％～25％；氧化铁30％～55％；氧化硅5％～25％；氧化钠3％～9％；灼钠盐10％～15％；氧化钛、氧化镁、氧化钙等5％～10％。它一般含氧化铁量较大，外观与赤色泥土相似，因而得名；它是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，其pH值很高，浸出液的pH值为12.1～13.0。在工业化生产中，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1～2吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数千万吨，而全世界每年产生的赤泥约7000万吨。每年不断产生大量的赤泥不能充分有效的利用，已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。由于此前国内外对赤泥尚无有效的工业化处理方法，即使发达国家也多是排入海中。中国相关行业过去一般只能堆存，既占用了大量土地，又对土壤、水源、大气等造成污染。一般认为钠盐含量为30～400mg/L是公共水源的适合范围，而赤泥附液的钠盐度高达26348mg/L，如此高钠盐度的赤泥附液进入水体，其污染不言而喻。为解决这一难题，人们曾经试图使用高炉法、磁选法(包括超导磁选法)或浮选法，提取赤泥中的铁，并由此“消化”大量堆存的赤泥，但是，因为赤泥中的铁是以深度氧化铁、铁盐等状态存在的，故磁选法(包括超导磁选法)、重选法或浮选法根本无法提取其中的铁；而高炉法，因为其中含有较大量的铝、钛及其化合物，由于这些物质非常粘稠，不但阻止了高炉中的气固液三相反应的进行，而且使得高炉“吐渣”不能；虽然可以掺入大量的含钙化合物以解决“粘稠”问题，但就大大增加了生产成本，基本没有了效益，失去了实用性，所以不再被使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用赤泥制取热铁水及副产品的工艺方法，它既可以解决现有技术中磁选法(包括超导磁选法)、重选法或浮选法根本无法选取的问题，也可以解决高炉法“吐渣”不能的问题，使得有毒害、污染的赤泥资源化，得到单质铁；而且达到固体污染物零排放。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用赤泥制取热铁水及副产品的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

a)按照重量百分比1∶0.05～0.35∶0.2～0.5的比例，取赤泥、石灰、煤，并将它们混合均匀，制成混合生料；

b)将上述混合生料加入到回转窑中，回转窑内温度在摄氏800～1460度；混合生料在回转窑内经过2～10小时，进行烘干、预还原，生成呈半熔融状态的还原料；

c)将上述的还原料由回转窑的出料口，经导流槽的入料口进入到导流槽内；所述导流槽头部安装至少一支燃气枪，燃气枪的枪口朝向所述导流槽尾部的下料处，对还原料进行喷气、助燃；导流槽内温度在摄氏1450～1700度，还原料在导流槽内经过1～4小时，进行熔融、渣铁分离；上层的渣由出渣口排出，下层的热铁水由热铁水出口流出。

优选的，所述步骤b)中，回转窑内从尾部到头部的温度，从摄氏800度渐升至1460度。

优选的，所述步骤c)中，所述导流槽头部安装三支燃气枪，在所述导流槽尾部左右两侧的不同高度处各安装至少一支燃气枪，所有燃气枪的枪口均朝向导流槽尾部的下料处，对还原料进行喷气、助燃。

优选的，还包括如下步骤：d)由导流槽的出渣口排出的渣，经熔分炉的入渣口进入熔分炉内，熔分炉内温度为摄氏2250～2380度；加入金属还原剂，保持30～120分钟；由熔分炉的水泥熟料出口得到水泥熟料，由熔分炉的硅钛铝合金出口得到硅钛铝合金。

优选的，还包括如下步骤：e)由导流槽的出渣口排出的渣，经熔分炉的入渣口进入熔分炉内，熔分炉内温度为摄氏1400～1700度；加入澄清剂，保持30～120分钟；由熔分炉的底部出口得到微晶石粉。

优选的，还包括如下步骤：f)从回转炉尾部的烟气出口排放出的烟气，经由余热锅炉后得到过热蒸汽；再经由水幕除尘钠盐吸塔吸收烟气中的二氧化硫、氟、砷等废气，使之溶于含钠钠盐性水溶液生成硫氢化钠、氟化钠、氟硅酸钠、砷酸钠的混合液体。

优选的，所述步骤a)中，赤泥∶石灰∶煤＝1∶0.1∶0.3。

优选的，所述步骤a)中，赤泥∶石灰∶煤＝1∶0.2∶0.4。

优选的，所述步骤c)中，导流槽内温度在摄氏1450度，还原料在导流槽内经过4小时，进行熔融、渣铁分离。